索引底层原理个人相关理解
每天多学一点点~
话不多说，这就开始吧…
文章目录
1.索引到底是什么
索引是帮助MySQL高效获取数据的排好序的数据结构
索引存储在文件里
索引结构
- 二叉树
- 红黑树
- HASH
- BTREE
这里推荐一个国外的数据结构教学网站：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
2.B-Tree
度(Degree)-节点的数据存储个数
叶节点具有相同的深度
叶节点的指针为空
节点中的数据key从左到右递增排列
3.B+Tree(B-Tree变种)
非叶子节点不存储data，只存储key，可以增大度
叶子节点不存储指针
顺序访问指针，提高区间访问的性能
mysql的MyISAM和innodb底层都是b+tree
4.MyISAM索引实现(非聚集)
MyISAM索引文件和数据文件是分离的
找到mysql的安装目下data文件夹里
如上图 MyISAM是非聚集的，frm是表结构文件，MYD是数据，MYI是索引文件，其索引底层b+tree叶子节点放的是 数据文件 的地址
主键索引与非主键索引结构是一样的
5.INNodb索引实现(聚集)
如上图，innodb的idb文件，索引与数据是 放在一起的，所以是聚集
- 数据文件本身就是索引文件
- 表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构文件
- 聚集索引-叶节点包含了完整的数据记录
注意：innodb的主键索引结构，其叶子节点存储的是那一行的记录；其非主键索引，其叶子节点存储的是主键id
默认情况下，就算你子见表时没有选择主键，innodb会自动选择不重复的那一列作为主键；若没有不重复的，则会默认创建主键
*面试题：
- 为什么InnoDB表必须有主键，并且推荐使用整型的自增主键？*
- 为什么非主键索引结构叶子节点存储的是主键值？
相信小伙伴们看了innodb底层b+tree后，应该有了自己的理解，我这里就不赘述了
6.联合索引
如上图，联合索引即把几个字段放在一起，要遵循最左前缀原理
至于什么是最左前缀原理，等下一篇
mysql优化——2.explain详解与实践再讲解
7.一些面试题
-
mysql 的innodb引擎一页大小为何是16kb？
show variables like ‘innodb_page_size’;看默认mysql一页大小result = 叶子节点数 * 一个叶子节点里能存放的数据条数
叶子节点数 = 根节点的指针数 = {索引值+ 指针}组合数 = 索引值个数
假设一行数据的大小-=1KB（合理的值）
一个叶子节点能够存放的数据条数？16KB / 1KB = 16条索引值个数？16KB / {int类型索引值8B + 指针6B} (14B) = 16KB / 14B = 1170
result = 1170*16=18720B+树高度为2 ： 1170*16=18720
B+树高度为3： 1170 * 1170 * 16 = 21902400
总结：若h=3，第一层 有1170个节点，第二层一个 节点里面有1170节点，一个节点里面又有1170个节点，所以是1170x1170
16k可以存取2000w数据，足够了~ -
为何不用hash索引
因为范围查询不好用，比如> < 。hash碰撞也有，但概率小
因为hash索引是根据hash算法算出来的，没法保证排列顺序 -
为什么InnoDB表必须有主键，并且推荐使用整型的自增主键？
为何必须要有主键：
因为底层是B+TREE,就算你建表时候不设主键，若你表中有一列数据具有唯一性，mysql会默认将这个作为主键。
若表中没有，mysql会默认给你建主键，rowId，是整型数值推荐使用整型的自增主键（为何不用uuid字符串）：
uuid不能保证顺序（b+tree底层是排序的）
第一，整型比大小快
第二，b+tree底层从左到右是递增 -
为什么非主键索引结构叶子节点存储的是主键值？(一致性和节省存储空间)
一致性:插入和修改数据时候需要维护索引，就不需要又维护主键索引又维护非主键索引
节省存储空间:就不用说了吧
8.结语
世上无难事，只怕有心人，每天积累一点点，fighting！！！